Els projectes de doctorat industrial més innovadors i amb més impacte de 2024

Els projectes de doctorat industrial més innovadors del 2024, destacant el seu impacte en sectors com la tecnologia, la sostenibilitat, la biotecnologia, la cultura i l'enginyeria. Set exemples específics de projectes d'impacte que han contribuït a la transferència de coneixement i a la competitivitat de la indústria catalana.

El 2024 ha estat un any decisiu per als projectes de Doctorats Industrials, continuant amb el procés de consolidació del Pla de Doctorats Industrials de de la Generalitat de Catalunya (Pla DI) com un pilar fonamental per a la transferència de tecnologia i coneixement, contribuint a la competitivitat i internacionalització de la indústria catalana, i reforçant els instruments per captar el talent que genera el país.

Segons les dades actualitzades del Pla DI per a l’any 2023, la distribució dels projectes per àmbit de recerca destaca una clara orientació cap a sectors clau com la Tecnologia de la Informació i les Comunicacions (TIC) i les Ciències de la Salut i Biomèdiques. Amb un total de 260 projectes, les TIC lideren la classificació, representant el 25% del conjunt, seguides de les Ciències de la Salut i Biomèdiques, amb 242 projectes que constitueixen el 23% del total. A continuació, les Ciències i Tecnologies Químiques ocupen la tercera posició amb 152 projectes (15%), mentre que les Ciències Socials sumen 109 projectes (11%). Els àmbits de Disseny i Producció Industrial, amb 87 projectes (8%), i d’Enginyeria Civil i Geoambiental, Arquitectura, amb 64 projectes (6%), també mostren una contribució significativa. Finalment, Matèries com les Matemàtiques i Física (59 projectes, 6%), la Biologia (53 projectes, 5%), i les Arts i Humanitats (10 projectes, 1%), completen aquesta radiografia de la recerca col·laborativa i aplicada.

Aquesta distribució reflecteix les prioritats estratègiques del programa, posant un èmfasi especial en les disciplines amb un alt potencial per transformar la societat i l’economia, com les TIC i la Salut, alhora que fomenta una diversitat àmplia que integra àrees emergents i tradicionals.

En aquest reportatge que ens ocupa, s’aborden reptes en sectors clau en la innovació industrial. En l’àmbit de la computació quàntica, Catalunya ha fet passos significatius cap al desenvolupament de processadors quàntics full-stack, posicionant-se com a referent europeu en aquesta tecnologia emergent. Pel que fa a la sostenibilitat energètica, s’han desenvolupat bessons digitals per al monitoratge i optimització de xarxes elèctriques, facilitant la integració d’energies renovables i contribuint a la transició cap a un model energètic més sostenible. En el sector de la biotecnologia cosmètica, s’han creat filtres solars innovadors que minimitzen l’impacte ambiental, combinant eficàcia dermatològica amb sostenibilitat. A l’enginyeria aeroespacial, s’han desenvolupat sistemes autònoms per a la supervisió i destrucció de llançadors espacials, reduint costos i millorant la seguretat en les missions espacials. La intel·ligència artificial aplicada a l’emprenedoria ha permès la creació de simuladors que analitzen riscos i optimitzen la gestió d’empreses emergents (startups), millorant les seves taxes de supervivència i escalabilitat. En l’àmbit de la gestió cultural, s’ha investigat l’impacte de les exposicions temporals en institucions artístiques, oferint noves narratives que connecten la recerca acadèmica amb el patrimoni cultural.

Aquest ampli article presenta una selecció de set reportatges sobre projectes publicats durant el 2024, que reflecteixen l’excel·lència i el compromís dels més de 550 projectes actualment actius, dins del total de 1.036 projectes impulsats pel Pla de Doctorats Industrials. Aquesta selecció posa de manifest la diversitat i la innovació que caracteritzen el programa, alhora que subratlla el seu impacte en l’àmbit social, acadèmic i econòmic, destacant els elements estratègics més rellevants de cada iniciativa.

Els 7 reportatges

Qilimanjaro Quantum Tech, liderant la construcció del primer ordinador quàntic comercial

  • Doctorand: David Eslava.
  • Àmbit de recerca: computació quàntica.
  • Col·laboració: Qilimanjaro Quantum Tech i Universitat Autònoma de Barcelona (UAB).
  • Objectius: desenvolupar processadors quàntics (QPU) full-stack amb tecnologia de microones, liderant la creació del primer ordinador quàntic comercial europeu.
  • Impacte: posicionar Europa com a referent en tecnologies quàntiques, enfortir la competitivitat industrial i obrir nous camins en aplicacions de gestió de dades i simulació molecular.

Qilimanjaro Quantum Tech, líder en el camp de la computació quàntica a Europa, es dedica a democratitzar l’accés a aquesta tecnologia avançada. L’empresa ha desenvolupat 9 projectes de recerca de doctorat industrial, col·laborant amb institucions acadèmiques de renom com la Universitat de Barcelona (UB), la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) i la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), així com amb centres de recerca prestigiosos com el Barcelona Supercomputing Center i l’Institut de Física d’Altes Energies (IFAE). Aquesta empresa es distingeix per liderar el desenvolupament del primer ordinador quàntic de caràcter comercial, essent un referent d’innovació en el sector gràcies als seus destacats èxits, com el guardó rebut als 4YFN Awards 2024 en el marc del Mobile World Congress a Barcelona.

El projecte de David Eslava, doctorand de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), se centra en el desenvolupament de tecnologies de microones per al control dels qubits superconductors (un qbit o bit quàntic és un sistema quàntic amb dos estats propis que es pot manipular de manera arbitrària). Aquesta tecnologia permet optimitzar l’eficiència dels processadors, essent clau per la futura aplicació d’ordinadors quàntics en sectors com la logística i la farmacèutica. La investigació d’Eslava obre noves vies per a la simulació de molècules a escala atòmica, la qual cosa pot accelerar el desenvolupament de nous medicaments i materials, i per optimitzar rutes de transport, reduint així costos i emissions de CO₂. La contribució de Qilimanjaro en aquesta àrea no només impulsa el progrés tecnològic, sinó que també estableix un marc per a futures investigacions i aplicacions pràctiques en el camp de la computació quàntica. Qilimanjaro Quantum Tech es diferencia de la competència per la seva innovadora tecnologia de microones per a controlar els qubits, i precisament aquesta és la línia de recerca del projecte de David Eslava.

La participació de David Eslava ha permès aplicar un enfocament interdisciplinari, integrant física, enginyeria i ciències de la computació per superar els reptes associats a la fragilitat de la informació quàntica i l’escalabilitat dels sistemes actuals.

Judit Camargo, CEO de Roka Foradada: “La majoria dels 21 membres de l’empresa són doctors”

Judit Camargo, CEO de Roka Foradada a Catalonia Exponential Leaders 2023
  • Responsable d’empresa: Judit Camargo.
  • Àmbit de recerca: biotecnologia aplicada a la cosmètica.
  • Col·laboració: Roka Furadada i diverses institucions acadèmiques, incloent-hi la Universitat de Barcelona (UB).
  • Objectius: desenvolupar filtres solars que siguin eficaços i sostenibles, minimitzant l’impacte ambiental dels productes cosmètics.
  • Impacte: creació de productes pioners amb menor empremta ecològica, impulsant la sostenibilitat en la protecció solar i promovent la salut de les persones i del medi ambient.

En aquesta entrevista a Judit Camargo, CEO de Roka Furadada, repassem la seva trajectòria i visió estratègica que ha transformat una preocupació ambiental en un projecte d’innovació científica i empresarial. Judit Camargo, CEO de Roka Foradada, ha aconseguit fusionar la seva passió per la natura amb la innovació sostenible. Fundada el 2019, l’empresa es dedica a la creació de productes de protecció solar amb un impacte ambiental mínim. La majoria dels seus membres són doctors, la qual cosa assegura un alt nivell d’excel·lència tècnica.

Roka Furadada és una empresa emergent de tecnologia profunda (deep-tech) fundada a Barcelona l’any 2019, ha acumulat diversos reconeixements en poc temps, entre els quals destaquen el premi DeepTech a la innovació tecnològica més disruptiva; el premi Women in Tech Start-Up Award en l’àmbit mundial; el Catalonia Exponential Leaders 2023 reconeguda per l’Agència per la Competitivitat de l’Empresa de la Generalitat de Catalunya (ACCIÓ), i la selecció recent com una de les cent millors empreses emergents (start-ups) dels parcs científics i tecnològics de l’Estat espanyol.

L’empresa ha desenvolupat una nova generació de precursors fotoquímics intel·ligents que s’activen en funció de les radiacions UV gràcies a la seva tecnologia patentada ROKA Smart UV®. Amb un equip format majoritàriament per dones, Roka Furadada es posiciona com una empresa compromesa amb la innovació, la sostenibilitat i la igualtat de gènere, contribuint significativament a la indústria cosmètica i a la salut pública  a escala global. A més, la majoria dels seus membres són doctors, la qual cosa assegura un alt nivell d’excel·lència tècnica. Amb quatre projectes de doctorat industrial en marxa, Roka Furadada ha aconseguit llançar al mercat productes que combinen eficàcia dermatològica i sostenibilitat ambiental.

L’ús de simulacions computacionals avançades ha estat clau per dissenyar filtres solars que minimitzen la toxicitat per als ecosistemes marins. Aquest enfocament permet identificar i evitar components amb impactes negatius fins i tot abans de la seva producció. A més, els doctorands del projecte han contribuït al desenvolupament de processos químics més eficients, reduint la necessitat de matèries primeres i els residus generats. El compromís de Roka Furadada amb la sostenibilitat ha estat reconegut internacionalment, amb premis com el Women in Tech Start-Up Award. Aquesta combinació d’innovació científica i ètica empresarial posiciona l’empresa com un model de referència en el sector cosmètic.

Triplets femenins, projectes de doctorat industrial liderats per dones

  • Doctorandes i col·laboracions: diversos equips de dones liderant projectes en col·laboració amb universitats catalanes i empreses capdavanteres.
  • Àmbits de recerca: Computació quàntica, biomedicina i sostenibilitat energètica.
  • Objectius: visibilitzar el lideratge femení en ciència i tecnologia, oferint models de referència i impulsant la diversitat en àrees tradicionalment dominades per homes.
  • Impacte: contribuir a la igualtat de gènere en camps STEM, amb avenços significatius en sectors com l’energia renovable, la salut i la tecnologia quàntica.

En aquest cas, el reportatge s’inclou dins del que podem anomenar reportatges temàtics, una iniciativa que s’ampliarà durant el 2025 en la política comunicativa del pla DI. Al llarg de les darreres edicions del programa, s’ha observat un creixement sostingut de projectes de doctorat industrial liderats per equips íntegrament femenins, coneguts com a “Triplets Femenins”. Aquests triplets són un exemple inspirador de com la diversitat i la inclusió poden enriquir la recerca científica, alhora que desafien estereotips de gènere en els àmbits STEM, demostrant l’impacte positiu de la inclusió i la diversitat en el desenvolupament de solucions innovadores. La iniciativa del Pla de Doctorats Industrials busca impulsar la participació femenina en ciències sobre un escenari on només el 32% dels estudiants en STEM a Catalunya són dones.

El reportatge presenta una tria de tres projectes destacats per la seva capacitat d’innovació dels equips liderats per dones. El primer projecte que presentem explora l’aplicació de l’aprenentatge automàtic (‘Machine Learning’) a projectes de computació quàntica i física de neutrins. El projecte, realitzat en col·laboració entre Qilimanjaro Quantum Tech i l’Institut de Física d’Altes Energies amb la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), ha desenvolupat algoritmes avançats que permeten una anàlisi més precisa de grans conjunts de dades, obrint noves vies per a descobriments en física de partícules.

El segon projecte és una col·laboració entre l’empresa GoodGut, la Universitat de Barcelona i la Universitat de Girona, busca el desenvolupament i la validació d’un kit per monitorar de l’activitat de la malaltia inflamatòria intestinal específic. El resultat del projecte permetrà a GoodGut disposar d’una tecnologia de diagnòstic in vitro més eficaç que les que existeixen actualment, cosa que permet una millora en la qualitat de vida dels pacients.

Finalment, en el camp de la sostenibilitat, el tercer liderat per un triplet femení treballa en la producció d’hidrogen verd a partir de fonts d’energia renovables i sostenibles, reduint la dependència dels combustibles fòssils i les emissions de gasos d’efecte hivernacle. El projecte és fruit de la col·laboració entre el Consorci per a la Gestió dels Residus del Vallès Oriental i la Universitat de Barcelona (UB).

A partir de diferents entrevistes a les participants en els projectes, les seves respostes assenyalen la importància del lideratge femení i la inspiració que poden proporcionar a futures generacions. Les entrevistades animen altres dones a persistir en les seves carreres i a trencar barreres, ressaltant la seva capacitat i valor en el món de la investigació.

El reportatge en conjunt conclou amb la necessitat de continuar promocionant la diversitat i la inclusió en projectes de recerca per garantir que les futures generacions de dones puguin contribuir i ser valorades en els camps científics.

Un doctorat industrial busca revolucionar l’accés a l’espai optimitzant la supervisió dels llançaments

  • Doctorand: Alejandro Sabán.
  • Àmbit de recerca: Enginyeria aeroespacial.
  • Col·laboració: GTD Sistemas de Información i Universitat Politècnica de Catalunya (UPC).
  • Objectius: desenvolupar un sistema autònom de supervisió i destrucció de llançadors espacials per reduir costos i millorar la sostenibilitat.
  • Impacte: reducció de l’empremta ambiental dels llançaments espacials i augment de la seguretat i eficiència operativa.

El projecte SALTO, impulsat per Alejandro Sabán en col·laboració amb GTD Sistemas de Información i la Universitat Politècnica de Catalunya, representa un avenç significatiu en la indústria aeroespacial europea. El doctorand treballa en el disseny d’un sistema autònom capaç de prendre decisions en temps real per neutralitzar llançadors espacials en cas de trajectòries no segures. Aquest desenvolupament permet reduir la necessitat d’infraestructures distribuïdes globalment i millorar l’eficiència dels llançaments.

El projecte aborda diferents objectius que fan de la recerca de Saban una tasca molt complerta. La repercussió més significativa del projecte del doctorand en la societat és la reducció dels costos operacionals dels llançaments espacials, fet que podria transformar l’accés a l’espai per a nous actors. Així doncs, el projecte se centra a fer que els llançaments espacials siguin més assequibles. Per altra banda, el doctorat industrial vol contribuir a la sostenibilitat ambiental, amb la supressió de les infraestructures distribuïdes globalment per la supervisió del llançament, eliminant així la necessitat dels desplaçaments d’operaris per a tasques de manteniment dels sistemes terrestres de supervisió de vol. El sistema autònom de destrucció de llançadors dissenyat per GTD millorarà la seguretat i reduirà l’impacte ambiental.

Un altre aspecte molt interessant del projecte de Sabán és l’esdeveniment que permetrà validar l’eficàcia del sistema en un entorn real, obrint noves possibilitats d’exploració i innovació amb algoritmes d’intel·ligència artificial. El projecte tindrà l’oportunitat de dur a terme proves del seu sistema durant una campanya de vol programada per al 2025 al port espacial de Kiruna, a Suècia. Aquesta campanya està destinada a testejar l’etapa THEMIS i el motor Prometheus, un projecte desenvolupat per ArianeGroup en col·laboració amb l’Agència Espacial Europea (ESA), on el seu objectiu principal és provar i validar els components i les tecnologies necessàries per a la reutilització de llançadors.

Un projecte de doctorat industrial posa en relleu l’impacte cultural de la Fundació Joan Miró

  • Doctorand: Ramon Balcells.
  • Àmbit de recerca: arts visuals i història cultural.
  • Col·laboració: Fundació Joan Miró i Universitat Pompeu Fabra (UPF).
  • Objectius: investigar l’impacte cultural de les exposicions temporals de la Fundació Joan Miró en els darrers 50 anys.
  • Impacte: posa en relleu el llegat artístic i cultural de la Fundació, amb una narrativa que connecta la recerca acadèmica i el patrimoni cultural per a futures generacions.

En el marc del 50è aniversari de la Fundació Joan Miró durant el 2025, el projecte liderat pel doctorand industrial Ramon Balcells explora l’impacte de les exposicions temporals de la institució des de la seva fundació el 1975. Aquesta investigació combina recerca historiogràfica i creació artística per oferir una comprensió integral de com l’art contemporani ha transformat l’escena cultural de Catalunya i més enllà.

El projecte de recerca “Històries d’un museu” té com a objectius principals estudiar la història expositiva de la Fundació Joan Miró i el seu impacte cultural, amb una aplicació tecnologica concreta. Aquesta recerca busca analitzar les exposicions de la Fundació des de diverses perspectives, incloent-ne els contextos polítics, socials i culturals. A més, el projecte vol elaborar un dispositiu audiovisual que contempli intervencions de testimonis clau i imatges d’arxiu, proporcionant una visió completa de la influència i trajectòria de la Fundació. Així mateix, el projecte fomenta la col·laboració entre la universitat i la institució cultural, promovent la transferència de coneixement i abordant la història de l’art de manera innovadora.

El dispositiu audiovisual, pioner en el sector, inclou testimonis clau, imatges d’arxiu i perspectives innovadores, fent que el projecte connecti la història del museu amb el futur del seu patrimoni artístic. Aquesta col·laboració exemplifica com el Pla de Doctorats Industrials pot servir de pont entre institucions, en aquest cas culturals, i acadèmiques, garantint la preservació i difusió de l’art contemporani com a eina d’impacte social i econòmic.

El projecte també té un component significatiu de transferència de coneixement. Mitjançant la integració d’històries culturals amb tecnologies audiovisuals, aquest doctorat industrial no només reforça la capacitat investigadora de la Fundació Joan Miró, sinó que també posiciona la recerca catalana a l’avantguarda de l’estudi de l’art contemporani. Els directors de la tesi, Manel Jiménez i Ivan Pintor, subratllen la innovació del projecte, que és un dels pocs Doctorats Industrials enfocats a la producció cultural.

Incapto i la UOC revolucionen l’emprenedoria amb un simulador per a Startups

Equip del projecte entre Incapto i la UOC
  • Doctorand: Francesc Font.
  • Àmbit de recerca: intel·ligència artificial aplicada a l’emprenedoria.
  • Col·laboració: Incapto i Universitat Oberta de Catalunya (UOC).
  • Objectius: desenvolupar un simulador per analitzar riscos i optimitzar la gestió de startups en etapes inicials.
  • Impacte: millorar les taxes de supervivència i escalabilitat de les startups mitjançant eines basades en IA i aprenentatge automàtic.

El projecte col·laboratiu entre Incapto i la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) és una resposta directa als desafiaments de l’emprenedoria. Liderat per Francesc Font, aquest doctorat industrial combina dades de quaranta casos pràctics amb tecnologies avançades d’aprenentatge automàtic per crear un simulador que assessori emprenedors en la presa de decisions estratègiques.

Incapto, una startup de Barcelona, ha col·laborat amb la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) per desenvolupar aquest simulador per a emprenedors. L’empresa va néixer abans de la pandèmia amb l’objectiu de transformar la indústria del cafè, abordant la problemàtica dels residus de càpsules. Segons els responsables del projecte, l’ecosistema de startups necessita incorporar nous sistemes d’anàlisi per entendre el potencial de supervivència i creixement d’aquestes empreses emergents, que es mouen en contextos d’alta ambigüitat i complexitat. Aquesta necessitat és un dels pilars que impulsa el desenvolupament del simulador en el qual treballa el doctorand industrial Francesc Font, que pretén oferir eines que ajudin a navegar aquests entorns incerts i a prendre decisions més informades.

Aquest simulador és una eina innovadora que permet predir riscos potencials i suggerir millores en àrees clau com la gestió de recursos, l’anàlisi de mercat i la captació d’inversió. Gràcies a aquesta col·laboració, s’han integrat tecnologies emergents amb experiències reals per proporcionar solucions aplicables i escalables. L’impacte del projecte transcendeix l’àmbit empresarial, contribuint a la consolidació de startups més sostenibles, així com la generació de talent en el sector tecnològic català. De fet, el projecte té un impacte tangible en la sostenibilitat i creixement d’Incapto; l’empresa aplica els coneixements obtinguts per prendre decisions més eficients, adaptant les seves estratègies a les diferents etapes del seu desenvolupament, des de la fase inicial fins a la fase final d’escalada.

​​Digital Twins, transformant la gestió energètica per a un futur més sostenible

  • Doctorand: Ignacio Glenny Crende.
  • Àmbit de recerca: enginyeria elèctrica i tecnologies energètiques.
  • Col·laboració: iGrid T&D i Universitat Politècnica de Catalunya (UPC).
  • Objectius: desenvolupar bessons digitals per monitorar i optimitzar les xarxes elèctriques en temps real, millorant l’eficiència operativa i facilitant la integració d’energies renovables.
  • Impacte: reducció de costos, augment de la fiabilitat energètica i contribució a la transició cap a un model energètic sostenible.

El darrer dels reportatges, publicat a finals del 2024 és un clar exemple de com la recerca col·laborativa aborda desafiaments globals com la transició energètica. El projecte “Digital Twins”, desenvolupat en el marc d’un doctorat industrial liderat per Ignacio Glenny Crende en col·laboració amb la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) i l’empresa iGrid T&D, ha creat una tecnologia innovadora que permet monitorar i optimitzar les xarxes elèctriques en temps real. Els bessons digitals desenvolupats proporcionen a les distribuïdores d’energia informació detallada sobre l’estat actual i futur de les seves xarxes, reduint la necessitat de desplegar sensors físics massius.

Un dels aspectes més destacables del projecte és la ràpida translació de la recerca al món empresarial, no només optimitzant l’operació i manteniment de les xarxes elèctriques, sinó que també facilita la integració d’energies renovables com l’eòlica i la solar, abordant les fluctuacions inherents d’aquestes fonts. La tecnologia desenvolupada, ja comercialitzada per iGrid T&D i implementada en distribuïdores catalanes, exemplifica la transferència efectiva de tecnologia des de l’àmbit acadèmic al mercat.

El projecte inclou l’ús d’intel·ligència artificial per predir anomalies i anticipar fallades, millorant la fiabilitat del sistema i reduint costos. A més, contribueix a la formació de talent altament qualificat en enginyeria energètica, un sector estratègic per al desenvolupament econòmic i ambiental de Catalunya. Com afirma Yolanda Castellón, directora d’iGrid T&D: “aquest projecte no només transforma les nostres xarxes elèctriques, sinó que també impulsa la sostenibilitat i la digitalització del sector”.

Des d’un punt de vista empresarial, el projecte ofereix un avantatge competitiu clau per a l’empresa col·laboradora, iGrid T&D, en el desenvolupament de solucions avançades adaptades a les necessitats del mercat energètic. Això no només reforça la seva posició com a líder en tecnologia per a xarxes elèctriques, sinó que també obre noves oportunitats de mercat tant en l’àmbit nacional com internacional. En definitiva, el projecte Digital Twins mostra com els doctorats industrials poden oferir solucions concretes als reptes contemporanis, promovent la sostenibilitat, la innovació i la col·laboració entre empreses i universitats. Una iniciativa que més enllà de beneficiar el sistema energètic, posiciona Catalunya com un referent en la recerca aplicada en tecnología energètica.

En conclusió, els set reportatges resumits abans reflecteixen amb claredat el potencial transformador de la recerca estratègica, col·laborativa i aplicada quan es duu a terme en col·laboració estreta entre el món acadèmic i el món socioeconòmic. Els exemples de projectes analitzats en cada reportatge sencer posen en evidència la transversalitat i rellevància del Pla de Doctorats Industrials. Aquests projectes, així com el conjunt del programa, no només contribueixen a la innovació tecnològica, sinó que tenen un impacte directe en sectors clau de la societat i l’economia catalana. 

Amb més de 1.000 projectes des del seu inici, el Pla de Doctorats Industrials s’ha convertit en un motor per a la competitivitat i la internacionalització de la indústria catalana. Aquesta tendència, reforçada per l’excel·lència acadèmica i la visió estratègica de les empreses participants, assegura un impacte positiu que transcendeix l’àmbit de la recerca i vol contribuir a posicionar Catalunya com un referent en innovació aplicada. La seva capacitat per connectar institucions acadèmiques amb el teixit productiu, així com per generar i atreure talent altament qualificat, ha demostrat ser un actiu en l’actual economia basada en el coneixement. En definitiva, la intersecció entre ciència i empresa, que caracteritza el programa, enforteix les capacitats d’innovació del país, alhora que assegura un retorn social concret.